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2002年以來，四川長征機床集團有限公司與東方汽輪機廠合作，成功地研制了CX050樅樹型輪槽加工專用銑床、CX052 專用雙軸軸向輪槽數控銑床、CX054專用單軸軸向輪槽數控銑床等系列輪槽加工機床，應用于東方汽輪機廠不同規格不同類型的汽輪機輪槽加工，如今，雙方合作正在研制更大規格的CX056重型多軸核電轉子輪槽專用數控銑床，該機床性能指標達到德國Corberg和意大利Inseel同類產品先進技術水平，于2007年正式投入使用，用于以東方汽輪機廠為代表的汽輪機行業的核電轉子的輪槽加工。

機床為重型多軸控制的專用數控銑床，機床重量達300余t。其主要加工對象為：單件重量300余t、直徑1500～3500mm的多種大型核電轉子。通過9軸的控制完成大型核電轉子的多條型面為圓弧的輪槽加工。機床既要滿足直徑600盤銑刀實現7000Nm大扭矩的粗加工，也要滿足實現小直徑的成形銑刀的穩定的高精度的數控插補精加工。此類機床是國家發展核電的關鍵設備，現均需進口，通過開發具有自主知識產權的此類重型、高精度、多軸控制的核電輪槽專用數控機床，不僅可以為汽輪機行業提供關鍵設備，還能使我國在重型、高精度，多軸控制的數控專機的開發和技術得以有效提升。這臺產品的研制成功，將使此類產品形成更完整的系列，有效地支撐我國大型電力設備、清潔能源設備的發展。

CX050樅樹型輪槽加工專用銑床

研制起因及過程

2002年5月，東方汽輪機廠為了滿足生產的急需，并降低產品成本的要求，試探性地與四川長征機床集團公司合作開發CX050樅樹型輪槽加工專用銑床。該機床于2003年2月交付使用，經過對該設備的使用，發現其加工產品的精度滿足要求，機床使用性能良好，解決了600MW汽輪機高中壓轉子輪槽的加工難題，價格僅為進口機床的1/3，交貨期僅為10個月。

鑒于第一臺CX050樅樹型輪槽加工專用銑床應用的成功，2003年10月，東方汽輪機廠再次與四川長征機床集團公司合作開發更大規格的CX052 專用雙軸軸向數控銑床。機床于2004年7月交付使用，各項指標均達要求，并解決了ST高中壓及低壓轉子輪槽加工的難題，交貨周期僅為9個月。

由于第一臺CX050以及第二臺CX052的成功使用，2005年1月，東方汽輪機廠第三次與四川長征機床集團公司合作開發給水泵汽輪機的CX054專用單軸軸向數控銑床。機床于2005年7月交付使用，在原有水平基礎上，交貨周期僅為6個月。

CX052 專用雙軸軸向輪槽數控銑床

以上產品的使用證明，機床各項精度、使用性能，達到了進口同類產品的水平，部分指標超過了進口機床，并初步形成系列。2006年4月，東方汽輪機廠決定雙方再次合作開發更大規格更高精度的CX056重型多軸核電轉子輪槽專用數控銑床。于2007年中旬正式投入使用。

重型多軸輪槽專用數控銑床系列產品

CX050樅樹型輪槽加工專用銑床。主要用于加工樅樹型輪槽專用銑床，采用三向立柱移動式結構，配SINUMERIK數控系統。機床三個進給方向導軌均為矩形導軌，采用整體鑲鋼一聚四氟乙烯貼塑滑動導軌副，配有定時定量潤滑泵，保證導軌充足的潤滑，增加了導軌的耐磨性，使機床的精度得以長期保持。機床各大鑄件均采用樹脂砂造型、鑄件結構布筋合理且結構緊湊，使機床具有足夠的剛度。保證機床能進行滿負荷切削。

CX052 專用雙軸軸向輪槽數控銑床——加工雙軸軸向輪槽的專用數控銑床。

CX054專用單軸軸向輪槽數控銑床——加工單軸軸向輪槽的專用數控銑床。

CX056重型多軸核電轉子輪槽專用數控銑床。機床主軸具有自動刀具夾緊及刀具內外冷卻系統并具備安裝角銑頭接口，整機包含兩個主機和一個分度裝置，整機重量達500余t。配置多通道的SIEMENS 840D系統，七個坐標軸用全閉環控制。主傳動系統可實現主軸功率55kW，主軸的最大扭矩為7000Nm，主軸最高轉速為1500r/min，并具有自動刀具夾緊及刀具內外冷系統。進給傳動系統的X向、Y向傳動采用具有消隙結構的齒輪、齒條及齒輪箱傳動方式，滿足機床運動部件為35t的驅動要求。其余四個方向都采用伺服電機與大規格精密滾珠絲杠直聯的傳動方式，具有剛性好、響應快等優點。各向導軌均采用滾動與滑動相結合的導軌型式，具有快速響應性能良好同時有較好吸振性的特點。采用大跨距的矩型導軌及大包容的結構尺寸，以保證其具有良好的結構剛性。各向導軌均采用分離式卡緊裝置，并具有獨立的卡緊導軌。各個坐標軸均采用全閉環控制。分度裝置采用具有高精度、高穩定性及高負載的數控分度結構。

產品的主要技術難點及創新點

大扭矩、高剛性主傳動系統的設計、制造及調試技術，實現主軸大功率，主軸大扭矩，并保證主軸精度及穩定加工性能。

帶阻尼技術的滾動導軌副的設計、制造及調試技術，最終達到卸荷率0.3，當量摩擦系數0.008。分離式導軌卡緊裝置的設計、制造及調試技術。

高精度、高穩定性、高負載的分度回轉裝置的設計、制造、調試技術。

具有高接觸剛度的結合面工藝技術研究。機床幾何精度調整補償工藝及定位精度實現的保證工藝。

重型機床熱變形規律及對策研究。

重型、多軸、高精度的數控銑床機電聯調技術的研究。

高強度、低應力基礎鑄件及鑄件內應力變化規律及對策的研究。

大型零件的加工工藝的研究。

CX054專用單軸軸向輪槽數控銑床

研制意義

重型多軸輪槽專用數控銑床系列產品用于以東方汽輪機廠為代表的汽輪機行業的轉子的輪槽加工。通過開發具有自主知識產權的此類重型、高精度、多軸控制的輪槽專用數控機床系列，能使重型、高精度，多軸控制的數控機床的開發和共性關鍵技術得以有效提升。

此系列產品研制成功后，可推廣到國內所有汽輪機生產行業，為汽輪機行業提供關鍵設備，滿足國家發展電力特別是核電的需要。同時與國外同類機床相比，售價僅為進口機床的1/3左右。

重型多軸輪槽專用數控銑床系列產品研制成功，將為國家發展核電產業提供關鍵設備，滿足汽輪機行業對此類關鍵設備的需要，提高我國的加工工藝裝備水平。不僅可以全面替代進口，節省外匯，還可以防止國外對我國重型數控機床進口的封鎖。

通過本項目的技術研究開發，將解決我國數控機床，特別是大型數控機床所存在的一些共性技術問題，促使在重型、高精度，多軸控制的數控專機的開發和技術得以有效提升，有利于提高我國數控機床水平，并以此作為在大型、高檔數控機床開發和生產上，趕超國際先進水平的一個重要突破口，為樹立我國機床行業在國際上的良好形象，起到重要的作用。